無線傳感器網(wǎng)絡聚類路由協(xié)議的研究與仿真.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）是最近幾年發(fā)展起來的一項新技術，它最早用于軍事領域，如今的低成本傳感器節(jié)點已經(jīng)可以應用于空間探測、輻射檢測、洪災預警、農田管理、生物群落觀測、機動目標跟蹤、環(huán)境和氣象監(jiān)測、智能交通和智能家居等眾多領域。無線傳感器網(wǎng)絡融合了傳感器技術、嵌入式技術和網(wǎng)絡通信技術等當今眾多熱門技術，其發(fā)展已被國務院寫入了《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》，傳感器網(wǎng)絡離我們越來越近了。
　　無線傳感器網(wǎng)路與傳統(tǒng)網(wǎng)絡通信技術相比有

2、很多不同之處，研究如何優(yōu)化網(wǎng)絡層路由算法以降低節(jié)點能耗是其關鍵性問題之一。首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡體系結構和基本特征，在此基礎上概述現(xiàn)有的平面、層次以及位置輔助路由協(xié)議或算法，并作了必要的分析和比較。進而詳細研究了經(jīng)典的簇劃分協(xié)議—LEACH。在全面分析簇劃分算法的基礎上，提出一種全新的基于層次結構的路由算法—Modified–LEACH（MD-LEACH）。MD-LEACH的基本思想是在已知節(jié)點位置信息的基礎上，將感知區(qū)域劃分為半徑相

3、等的圓，圓的最優(yōu)半徑通過能量模型加以確定。簇首通過比較圓形簇內所有節(jié)點與圓心節(jié)點的距離，得到最近距離的節(jié)點被指定成為簇首，這種簇首選擇的方式可以使簇內節(jié)點與簇首通信時的能耗更加均衡；產(chǎn)生簇首的同時，為了增加網(wǎng)絡的容錯性，選出距圓心次近的節(jié)點作為備用簇首；簇首確定后，通知簇內節(jié)點簇首ID等信息，建立TDMA時隙并下發(fā)給所有簇內節(jié)點；簇首完成簇內數(shù)據(jù)融合后，通過多跳方式將數(shù)據(jù)傳送至基站。最后，本文利用NS-2仿真平臺，對LEACH和MD-L